Всем привет! В прошлый выпуск был затронут еще один класс компьютеров с названием рабочие станции. Главной особенностью этих средств автоматизации инженерного труда является большое количество ресурсов компьютера для манипуляции с большими объемами данных. Компания Motorola в 1979 году представила миру процессор 68K (Motorola 68000), внутри которого уже появились 32-разрядные регистры для временного хранения данных и для вычисления адреса этих данных в оперативной памяти. 32-разрядный адрес позволяет иметь оперативную память объемом до 4 Гигабайт, что совсем немало и для 1999 года. Как только перестали экономить на количестве выводов интегральной микросхемы вся эта мощь вырвалась на волю.
Регистры процессора 68000
Рассмотрим систему регистров в этой архитектуре. Все регистры имеют разрядность 32 бита и делятся на группы.
8 штук (D0 - D7) для хранения данных, 7 штук для вычисления и хранения адреса данных в памяти (A0-A6),
два регистра для хранения вершины стека (A7/USP, A7/SSP), причем с самого начала заложены основные принципы безопасности при многозадачном режиме работы операционной системы. Содержимое стека, так называемого супервизора, недоступно для пользовательских программ.
Как и во многих других процессорах тут имеется аппаратная поддержка специального режима работы, называемого супервизором . В этом режиме процессору разрешены любые действия и он необходим в первую очередь для работы операционной системы. В пользовательском режиме процессор строго контролирует каждое приложение на предмет нарушения своего выделенного адресного пространства. Для работы в каждом из этих режимов предусмотрены различные указатели вершины стека.
Под счетчик инструкций (PC) выделено так же 32 бита, что позволяло адресовать до 4 гигабайт инструкций. Единственный регистр, у которого разрядность составляет 16 бит это регистр флагов (CCR).
Как уже ранее говорилось, первая модель процессора этой архитектуры в целях экономии количества контактов при формировании адреса данных или инструкций использовала только 24 бита, что ограничивало адресное пространство до 16 мегабайт. Позвольте заметить, даже и такой объем памяти в то время для хорошего компьютера был вполне достойным.
Если вспомнить успех компании Apple, подарившей миру серию компьютеров Macintosh, основанную на первой модели процессора 68000, то нельзя не заметить, что в Mac было запаяно всего 128 килобайт оперативной памяти, однако это не помешало реализовать графический интерфейс пользователя в операционной системе этого настольного компьютера.
До предела в 16 мегабайт было еще очень и очень далеко.
Регистры данных могут использоваться для любой операции, включая смещение от адреса, указанного в регистре адреса, но не как источник самого адреса. Операции с адресными регистрами были ограничены перемещением, сложением, вычитанием или загрузкой действующего адреса.
Как заканчиваются такие истории
После увольнения Стива Джобса из собственной компанией он основал новую где главной философией было производство качественных рабочих станций NeXT.
Рекламный слоган компании говорил о трех разных миллионах. Первый из них это мегабайт оперативной памяти. Второй миллион это мегапиксель видимого пространства на мониторе и третий миллион это производительность в один миллион операций с числами с плавающей точкой (MFLOP). Вот именно такую планку поставил перед собой и потребителями отдел маркетинга. Архитектура процессора 68К вполне справлялась с поставленной задачей.
Примерно в это же время на рынок рабочих станций вышла компания SUN Microsystems.
В основу их разработок лег тот же процессор 68K. Это были весьма неплохие компьютеры со своими особенностями. Такое разнообразие архитектур компьютеров впоследствии привело к появлению великолепной технологии и языку программирования Java. Но это уже немного другая история.
В 90-е годы компания Intel смогла выдавить Motorola с рынка процессоров. Если рассуждать с инженерной точки зрения, то это просто бред какой-то, но экономические законы никогда не спрашивают мнения инженеров. За Intel стояли IBM, Microsoft и целая армия производителей компьютеров, а также бесчисленное число производителей железа и программного обеспечения, которых затягивало во вселенную x86 как космическую пыль в черную дыру. В этой вселенской битве полегло немало великолепных архитектур, но это уже совсем другая история.
Поддержите статью лайком если понравилось и подпишитесь чтобы ничего не пропускать.
Также не обойдите вниманием канал на YouTube . Подписки и лайки будут приятным ответом от аудитории.
